動態(tài)視覺的創(chuàng)新應(yīng)用探究

本文引用格式：.動態(tài)視覺的創(chuàng)新應(yīng)用探究：以基于費納奇鏡原理的產(chǎn)品設(shè)計實踐為例[J].藝術(shù)科技，2024，37（24）：74-76.

關(guān)鍵詞：動態(tài)視覺；費納奇鏡；產(chǎn)品設(shè)計中圖分類號：TB472 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1004-9436（2024）24-0074-03

1動態(tài)視覺的溯源與演進

一萬兩千年前，阿爾塔米拉洞穴壁畫中的野牛在搖曳火把中投下奔逐的殘影，躍動的火光自人類眼前初現(xiàn)時，便帶來了人類對動態(tài)影像最原始的癡迷。謝赫曾在其畫論中寫道：“六法者何，一氣韻生動是也?！彼囆g(shù)史中那些被稱為“生動”的瞬間，在千百年后依然能讓觀眾產(chǎn)生“正在發(fā)生”的肌肉記憶，藝術(shù)家們不斷追求再現(xiàn)“動”起來的肉眼感受。早在公元10世紀(jì)的中國，民間工匠便以竹篾為骨、薄紙作屏，創(chuàng)造出精妙的走馬燈裝置。將底部銅盤中的蠟燭點燃，熱氣流推動上方紙輪旋轉(zhuǎn)，燈屏上繪制的戰(zhàn)馬與騎手便投射出追逐躍動的剪影。這種利用物理原理實現(xiàn)的動態(tài)投影，常在元宵燈會上引發(fā)觀者驚嘆?！段淞峙f事》記載“燈品至多精妙絕倫”，其中還把走馬燈稱為影燈，“若沙戲影燈，馬騎人物，旋轉(zhuǎn)如飛”[1]，堪稱早期動態(tài)投影裝置，備受時人喜愛。

西方對光影機器的探索則始于1640年耶穌會士阿塔納斯珂雪的“魔術(shù)幻燈”。這個鑄鐵方匣內(nèi)置燭臺，兩側(cè)開孔裝配凸透鏡，當(dāng)繪有宗教故事的玻璃片置于光路中，故事中的場景便躍然于墻面。至1832年，比利時物理學(xué)家普拉托發(fā)明的費納奇鏡揭開了動畫史新篇章。費納奇鏡巧妙利用人眼的視覺暫留，用連續(xù)的靜止圖像創(chuàng)造出運動畫面的錯覺，被認(rèn)為是早期電影的雛形。整個裝置由一根木棒和一個可旋轉(zhuǎn)的圓盤組成，當(dāng)圓盤疾速旋轉(zhuǎn)，觀者透過移動的缺口凝視鏡面，視覺暫留則將斷續(xù)畫面編織成動態(tài)。費納奇鏡是人類歷史上第一種被公開發(fā)售、廣泛傳播的動畫裝置，其作為19世紀(jì)視覺文化領(lǐng)域的一項關(guān)鍵發(fā)明，為現(xiàn)代電影和動畫技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

直到1824年，人們才發(fā)現(xiàn)這種視覺幻覺的科學(xué)原理，英國的彼得·馬克·羅吉特在《移動物體的視覺暫留現(xiàn)象》一文中提出人眼在觀察景物時，光信號傳入大腦神經(jīng)，視覺形象并不立即消失，視覺延時效應(yīng)會將之與下一個畫面重疊，這種人眼捕捉外界光影后產(chǎn)生的消失惰性被稱為“視覺暫留”［2]。這一理論為后續(xù)動態(tài)視覺媒介的技術(shù)迭代奠定了基礎(chǔ)。19世紀(jì)，盧米埃爾兄弟發(fā)明了電影放映機，這是動態(tài)視覺技術(shù)的一次重大突破。電影通過膠片的連續(xù)播放，以每秒16幀的速度呈現(xiàn)動態(tài)畫面，相比費納奇鏡，它能夠呈現(xiàn)更復(fù)雜、更豐富的內(nèi)容，并且可以在更大的屏幕上展示，吸引了大量觀眾走進電影院，開啟了電影時代的新紀(jì)元。20世紀(jì)中期，電視機的出現(xiàn)進一步改變了動態(tài)信息的呈現(xiàn)方式。21世紀(jì)初，電子屏幕技術(shù)迅速崛起，讓人們獲得更加沉浸式的動態(tài)視覺體驗。

不同時代在動態(tài)信息呈現(xiàn)方面有新的技術(shù)突破。費納奇鏡是最早出現(xiàn)的動態(tài)視覺呈現(xiàn)技術(shù)，采用簡單的機械結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)了基本意義上的動態(tài)畫面。電影通過膠片和放映機，將動態(tài)視覺帶人了藝術(shù)與商業(yè)領(lǐng)域。電視第一次將動態(tài)信息帶人實時傳播渠道，也第一次將動態(tài)信息帶入了人們的家庭生活，實現(xiàn)了動態(tài)信息的實時傳播和家庭化觀看。數(shù)字屏幕技術(shù)則通過高分辨率、高幀率的傳播方式，實現(xiàn)了動態(tài)視覺的無處不在。這些技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，使動態(tài)視覺的呈現(xiàn)越來越多樣，極大地滿足了人們的精神需求。

2復(fù)古技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用

相較于電影、電視等復(fù)雜媒介，費納奇鏡無須電力驅(qū)動，僅通過物理運動實現(xiàn)動態(tài)效果，其本質(zhì)是對視覺暫留原理的極致簡化一通過手搖旋轉(zhuǎn)圓盤與序列化圖像的精準(zhǔn)配合，無須電子元件即可完成動態(tài)敘事。這種低技術(shù)門檻與高可操作性的特質(zhì)，不僅降低了用戶參與動態(tài)創(chuàng)作的成本，更通過物理裝置的觸覺反饋強化了操作者對動態(tài)生成過程的控制權(quán)，從而更契合參與式設(shè)計的核心訴求。作為早期動態(tài)視覺裝置，費納奇鏡機械結(jié)構(gòu)的簡練性體現(xiàn)在模塊化組件的可拆解性與可替代性上：圓盤、軸心便能構(gòu)成完整系統(tǒng)，這種去中心化的機械邏輯為現(xiàn)代模塊化產(chǎn)品設(shè)計提供了新參照模板。

費納奇鏡的機械美學(xué)與復(fù)古交互邏輯，在當(dāng)代產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域催生出令人耳目一新的跨界創(chuàng)新。以華為2024年“華為 × 有南 × 零創(chuàng)”項目為例，以費納奇鏡的物理交互為基底，將手機影像技術(shù)與復(fù)古機械裝置深度融合：通過截取連貫動態(tài)圖案，利用工具進行費納奇鏡的設(shè)計與制作，在藝術(shù)家的指導(dǎo)下拍攝最終成品。在當(dāng)代產(chǎn)品設(shè)計中，費納奇鏡原理的應(yīng)用更為多樣化，利用費納奇鏡原理設(shè)計的模型玩具在各大網(wǎng)絡(luò)平臺上熱銷，如淘寶平臺上的DIY套件，提供激光切割木制圓盤和可定制畫片，用戶可手繪圖案并通過旋轉(zhuǎn)觀察動態(tài)效果，這類產(chǎn)品月銷量超過3000件。還有的將費納奇鏡圖案縮小改良，做成指尖陀螺，讓動畫在手中“動”起來。這些案例表明費納奇鏡的現(xiàn)代創(chuàng)新正在為設(shè)計領(lǐng)域注入新的活力。

綜上所述，費納奇鏡的機械原理和交互方式，可用于當(dāng)下最具代表性的實體交互設(shè)計，無須依賴電子設(shè)備，制作簡單，結(jié)構(gòu)直觀，強調(diào)用戶主動的創(chuàng)作參與。從數(shù)字影像的跨媒介融合到手工DIY模型的商業(yè)化落地，通過簡化技術(shù)路徑，強化人與物的直接對話，費納奇鏡為產(chǎn)品創(chuàng)新提供了一種低成本、高互動性的解決方案。

3文創(chuàng)產(chǎn)品的設(shè)計與實踐

在文創(chuàng)產(chǎn)品開發(fā)過程中，團隊以費納奇鏡的機械原理為基礎(chǔ)，探索復(fù)古技術(shù)與現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計的融合路徑。雨傘作為具有千年歷史的日常物品，其圓形傘面與傘柄的軸心結(jié)構(gòu)恰好與費納奇鏡的核心裝置（圓盤 + 旋轉(zhuǎn)軸）形成同構(gòu)關(guān)系?；诖耍O(shè)計團隊提出“功能載體藝術(shù)化”的理念，將遮雨工具轉(zhuǎn)化為動態(tài)視覺媒介，通過傘面圖案的旋轉(zhuǎn)觸發(fā)視覺暫留效應(yīng)，使靜態(tài)圖像在運動中呈現(xiàn)連貫動畫。

該產(chǎn)品設(shè)計的目標(biāo)用戶主要是兩類群體：一是1 8 ～ 3 5 歲的音樂專業(yè)青年群體，其注重個性化表達與藝術(shù)化生活方式，設(shè)計中融入鋼琴琴鍵等音樂符號元素，更符合其個性化需求；二是 5 ～ 1 2 歲兒童，通過趣味性動態(tài)圖案激發(fā)其觀察興趣。傘面邊緣設(shè)計為黑白琴鍵紋樣，主視覺區(qū)域則選取貓的奔跑動態(tài)作為敘事主題，通過高速攝影技術(shù)分解貓的運動軌跡，提取四個關(guān)鍵動作幀（蹬地、騰空、收腿、落地），將其按環(huán)形序列排布于傘面（見圖1）。當(dāng)傘柄旋轉(zhuǎn)時，琴鍵紋樣形成視覺引導(dǎo)線，貓的分解動作因視覺暫留效應(yīng)融合為連貫的奔跑動畫，呈現(xiàn)出“貓在琴鍵上追逐”的趣味場景。兒童用戶版本則加入了科普知識，以圍繞地球旋轉(zhuǎn)的八大行星為靈感來源，增強其教育意義的同時降低認(rèn)知門檻（見圖2）。設(shè)計理念在于將傳統(tǒng)雨傘的功能從單一遮雨拓展至動態(tài)視覺美學(xué)，利用傘面旋轉(zhuǎn)觸發(fā)視覺暫留效應(yīng)，形成連續(xù)動畫效果。

產(chǎn)品落地采用105厘米直徑傘面，收起長度28厘米，展開后長度達95厘米，兼具便攜性與視覺效果（見圖3）。傘骨采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，在保證強度的同時盡量便攜，傘布選用高密度碰擊布，兼具美觀性與實用性。使用過程中，用戶通過手動旋轉(zhuǎn)傘柄控制動畫速度，這種機械交互方式無須電力驅(qū)動，操作反饋直接且具象。測試顯示，當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在 1 . 2 ～ 1 . 8 轉(zhuǎn)/秒?yún)^(qū)間時，動態(tài)效果最佳，此時傘面圖案與人體運動感知形成自然同步。教育場景中，教師可引導(dǎo)兒童觀察不同轉(zhuǎn)速下的動畫差異，直觀解釋視覺暫留原理，如低速旋轉(zhuǎn)時可見清晰的分解幀，高速旋轉(zhuǎn)時則觸發(fā)動態(tài)幻覺，這種“可控的不確定性”增強了學(xué)習(xí)過程的探索性。

費納奇鏡元素的植入為產(chǎn)品賦予跨時空對話的文化內(nèi)涵。傘面旋轉(zhuǎn)時形成的動態(tài)畫面，既是對早期動畫技術(shù)的物質(zhì)性復(fù)現(xiàn)，也是機械美學(xué)在消費時代的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化。費納奇鏡這一元素在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用既規(guī)避了電子屏幕的冰冷感，又保留了手工操控的儀式性，使19世紀(jì)的光學(xué)原理在當(dāng)代產(chǎn)品中獲得功能性與審美性的雙重延伸。

4未來應(yīng)用的局限與前瞻

費納奇鏡原理與現(xiàn)代設(shè)計理念和技術(shù)存在諸多契合之處。從設(shè)計理念上看，現(xiàn)代設(shè)計強調(diào)創(chuàng)新與體驗，費納奇鏡利用視覺暫留原理創(chuàng)造出動態(tài)視覺效果，能為用戶帶來新奇的體驗，這與現(xiàn)代設(shè)計追求趣味、互動的理念相同。同時，交互設(shè)計技術(shù)讓用戶可以主動參與到動態(tài)視覺體驗中，如同操作費納奇鏡一樣，通過自己的動作觸發(fā)不同的動態(tài)畫面，增強了用戶與設(shè)計作品之間的互動性。這與現(xiàn)代設(shè)計理念相契合，為費納奇鏡原理在現(xiàn)代設(shè)計中的應(yīng)用提供了堅實的基礎(chǔ)。

然而，費納奇鏡在實踐應(yīng)用中依然有其局限性，首先是物理裝置的體積限制，要想完美實現(xiàn)費納奇鏡的動態(tài)效果，需要完整的裝置設(shè)備，較大的體積使得產(chǎn)品難以在一些空間有限的場所使用，限制了其展示和傳播的范圍。為解決體積限制問題，可從材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計人手。采用輕質(zhì)、高強度的新型材料，在保證裝置穩(wěn)定性的同時減輕重量。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，將一些部件進行簡化，從而縮小整體體積，增強產(chǎn)品的靈活性和適用性。但簡化之后，費納奇鏡的動態(tài)效果便需要在一定的條件下才能被肉眼看到，如閃爍的燈光、較為狹窄的觀看范圍等。從這個角度來看，幀率也嚴(yán)重制約了基于費納奇鏡原理的產(chǎn)品設(shè)計動態(tài)效果的流暢度和表現(xiàn)力。較低的幀率會使畫面無法呈現(xiàn)出連貫、自然的動態(tài)視覺效果，降低了用戶的體驗感。在需要展示復(fù)雜動作或快速變化場景時，幀率不足的問題更為突出。針對這一問題，可向表情包等不同動圖學(xué)習(xí)，其僅用重復(fù)的幾個動作便能實現(xiàn)有趣的視覺效果。

未來，費納奇鏡可以與現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)不斷融合，集計算機人工智能、數(shù)字成像技術(shù)等于一體，成為存在于現(xiàn)實空間的多維藝術(shù)，具有視幻性、多維性和跨界性等特征，能使觀眾通過視覺、聽覺等感官全方位體驗或參與創(chuàng)作［3]。在數(shù)字動畫制作方面，通過計算機軟件生成動畫內(nèi)容，通過編程控制動畫的播放速度、順序和循環(huán)方式，實現(xiàn)不同的動畫效果。同時引入3D建模技術(shù)，將二維圖像變?yōu)槿S模型，配合瀕閃效應(yīng)，實現(xiàn)裸眼3D的神奇效果，增強視覺沖擊力?；蚪Y(jié)合AI技術(shù)，讓用戶生成個性化定制圖案，將內(nèi)心想象的動態(tài)畫面呈現(xiàn)出來。充分利用數(shù)字創(chuàng)新，提高動畫制作效率和質(zhì)量，降低動畫制作成本，同時增強產(chǎn)品互動性和趣味性，滿足用戶個性化、多樣化體驗需求。費納奇鏡原理的數(shù)字創(chuàng)新為其在現(xiàn)代設(shè)計中的運用提供了廣闊空間。

5結(jié)語

費納奇鏡作為動態(tài)視覺技術(shù)的先驅(qū)，其簡練的機械原理與實體交互特性在現(xiàn)代設(shè)計中展現(xiàn)出獨特的實踐價值。本文通過歷史溯源與創(chuàng)新案例分析，論證了復(fù)古技術(shù)如何通過與數(shù)字媒介、用戶參與式設(shè)計的結(jié)合，煥發(fā)新的生命力。文創(chuàng)產(chǎn)品的成功開發(fā)表明，費納奇鏡原理在功能載體藝術(shù)化、教育娛樂化等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。盡管存在物理限制，但其與3D建模、AI定制等技術(shù)的融合前景廣闊，有望推動動態(tài)視覺從單一展示向沉浸式、個性化體驗跨越。未來研究可進一步探索機械裝置與數(shù)字技術(shù)的協(xié)同創(chuàng)新，為動態(tài)視覺設(shè)計開辟更多可能性。

參考文獻：

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[3］劉航宇，李璟.當(dāng)代動畫裝置藝術(shù)探究［J］.四川戲劇，2017（6）： 137.